Hcmute nghiên cứu ảnh hưởng góc độ điện cực đến thông số mối hàn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG GĨC ĐỘ ĐIỆN CỰC ĐẾN THƠNG SỐ MỐI HÀN S K C 0 9 MÃ SỐ: SV2021 - 178 CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: TRẦN TÂM TÍNH S KC 0 6 Tp Hồ Chí Minh, tháng 6/2021 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG GÓC ĐỘ ĐIỆN CỰC ĐẾN THÔNG SỐ MỐI HÀN Mã số đề tài : SV2021-178 Thuộc nhóm ngành khoa học: Kỹ thuật SV thực 1: Phan Thanh Sơn Nam, Nữ: Nam Dân tộc: Kinh Lớp : 17144CL2A Khoa: Đào Tạo Chất Lượng Cao Năm thứ: /Số năm đào tạo: Ngành học: Cơng nghệ kỹ thuật khí SV thực 2: Trần Anh Tân Nam, Nữ: Nam Dân tộc: Kinh Lớp : 17144CL2A Khoa: Đào Tạo Chất Lượng Cao Năm thứ: /Số năm đào tạo: Ngành học: Công nghệ kỹ thuật khí Người hướng dẫn: KS Hồng Văn Hướng TP Hồ Chí Minh, 6/2021 Luan van MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU iii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT x THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI xi CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu theo lĩnh vực đề tài 1.1.1 Ngoài nước 1.1.2 Trong nước 1.2 Lý chọn đề tài 1.3 Mục tiêu đề tài 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.5.1 Đối tượng nghiên cứu 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan công nghệ hàn theo quỹ đạo 2.2 Vật liệu hàn 2.3 Các thông số hàn theo quỹ đạo 2.3.1 Cường độ dòng hàn 2.3.2 Điện cực vonfram 2.3.3 Chiều dài hồ quang 10 2.3.4 Tốc độ hàn 11 2.3.5 Thời gian xung 11 2.3.6 Khí bảo vệ 12 2.4 Tiêu chuẩn kiểm nghiệm mối hàn 13 2.4.1 Tiêu chuẩn ASME IX kiểm tra độ bền kéo mối hàn 13 2.4.2 Tiêu chuẩn ASME BPE ASME IX kiểm tra kim tương mối hàn 14 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM – KIỂM NGHIỆM 16 i Luan van 3.1 Thiết lập bảng thông số hàn 16 3.2 Quy trình thực nghiệm 17 3.2.1 Chuẩn bị vật tư 17 3.2.2 Quy trình vận hành 18 3.3 Quy trình kiểm nghiệm 20 3.3.1 Tiến hành kiểm tra độ bền kéo mối hàn 20 3.3.2 Tiến hành kiểm tra kim tương mối hàn 22 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 26 4.1 Hình ảnh kích thước ngoại quan mối hàn 26 4.2 Kim tương mối hàn 51 4.3 Độ bền kéo mối hàn 68 4.4 Tổng hợp kết kiểm tra mối hàn 93 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 97 5.1 Kết luận 97 5.2 Kiến nghị 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 ii Luan van DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Thành phần hóa học Inox 304[4] .8 Bảng 2.2: Độ bền kéo kim loại để đánh giá chất lượng 14 Bảng 2.3: Đánh giá bề rộng mối hàn theo tiêu chuẩn ASME IX 15 Bảng 3.1: Bảng thông số đầu vào 16 Bảng 4.1: Yêu cầu hình dáng hình học mối hàn ống dày 1,5mm .51 Bảng 4.2: Kết kim tương mối hàn số 51 Bảng 4.3: Kết kim tương mối hàn số 52 Bảng 4.4: Kết kim tương mối hàn số 53 Bảng 4.5: Kết kim tương mối hàn số 53 Bảng 4.6: Kết kim tương mối hàn số 54 Bảng 4.7 Kết kim tương mối hàn số 54 Bảng 4.8: Kết kim tương mối hàn số 55 Bảng 4.9: Kết kim tương mối hàn số 56 Bảng 4.10: Kết kim tương mối hàn số 56 Bảng 4.11: Kết kim tương mối hàn số 10 57 Bảng 4.12: Kết kim tương mối hàn số 11 58 Bảng 4.13: Kết kim tương mối hàn số 12 58 Bảng 4.14: Kết kim tương mối hàn số 13 59 Bảng 4.15: Kết kim tương mối hàn số 14 60 Bảng 4.16: Kết kim tương mối hàn số 15 61 Bảng 4.17: Kết kim tương mối hàn số 16 61 Bảng 4.18: Kết kim tương mối hàn số 17 62 Bảng 4.19: Kết kim tương mối hàn số 18 63 Bảng 4.20: Kết kim tương mối hàn số 19 63 Bảng 4.21: Kết kim tương mối hàn số 20 64 Bảng 4.22: Kết kim tương mối hàn số 21 64 Bảng 4.23: Kết kim tương mối hàn số 22 65 Bảng 4.24: Kết kim tương mối hàn số 23 66 iii Luan van Bảng 4.25: Kết kim tương mối hàn số 24 66 Bảng 4.26: Kết kim tương mối hàn số 25 67 Bảng 4.27: Bảng kết thử kéo mẫu số 68 Bảng 4.28: Bảng kết thử kéo mẫu số 69 Bảng 4.29: Bảng kết thử kéo mẫu số 70 Bảng 4.30: Bảng kết thử kéo mẫu số 71 Bảng 4.31: Bảng kết thử kéo mẫu số 72 Bảng 4.32: Bảng kết thử kéo mẫu số 73 Bảng 4.33: Bảng kết thử kéo mẫu số 74 Bảng 4.34: Bảng kết thử kéo mẫu số 75 Bảng 4.35: Bảng kết thử kéo mẫu số 76 Bảng 4.36: Bảng kết thử kéo mẫu số 10 77 Bảng 4.37: Bảng kết thử kéo mẫu số 11 78 Bảng 4.38: Bảng kết thử kéo mẫu số 12 79 Bảng 4.39: Bảng kết thử kéo mẫu số 13 80 Bảng 4.40: Bảng kết thử kéo mẫu số 14 81 Bảng 4.41: Bảng kết thử kéo mẫu số 15 82 Bảng 4.42: Bảng kết thử kéo mẫu số 16 83 Bảng 4.43: Bảng kết thử kéo mẫu số 17 84 Bảng 4.44: Bảng kết thử kéo mẫu số 18 85 Bảng 4.45: Bảng kết thử kéo mẫu số 19 86 Bảng 4.46: Bảng kết thử kéo mẫu số 20 87 Bảng 4.47: Bảng kết thử kéo mẫu số 21 88 Bảng 4.48: Bảng kết thử kéo mẫu số 22 89 Bảng 4.49: Bảng kết thử kéo mẫu số 23 90 Bảng 4.50: Bảng kết thử kéo mẫu số 24 91 Bảng 4.51: Bảng kết thử kéo mẫu số 25 92 Bảng 4.52: Tổng hợp kết kiểm tra kim tương kiểm tra độ bền kéo 25 mẫu .93 Bảng 4.53: Bảng đánh giá kết kiểm tra kim tương kiểm tra độ bền kéo 25 mối hàn theo tiêu chuẩn ASME IX ASME BPE 94 iv Luan van Bảng 4.54: Tổng hợp kết đạt tiêu chuẩn dòng hàn 174A 95 Biểu đồ 4.1: Sự ảnh hưởng góc độ điện cực đến thơng số hàn 95 v Luan van DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Các mẫu điện cực dùng thí nghiệm .1 Hình 1.2: Hình dạng plasma Hình 1.3: Chiều rộng plasma theo góc điện cực Hình 1.4: Đường cong nhiệt độ thời gian thí nghiệm Hình 2.1: Mối hàn hàn cơng nghệ hàn theo quỷ đạo Hình 2.2: Mặt cắt bên ống hàn theo quỷ đạo Hình 2.3: Ống Inox 304 Hình 2.4: Góc điện cực ảnh hưởng đến biên dạng mối hàn 10 Hình 2.5: Trọng lực tác dụng lên vũng hàn vị trí hàn theo quỹ đạo trịn 12 Hình 2.6: Ảnh hưởng góc độ điện cực hỗn hợp khí trơ đến độ ngấu mối hàn .12 Hình 2.7: Vị trí cắt mẫu dạng ống 13 Hình 2.8: Biên dạng mẫu thử kéo dạng ống 13 Hình 2.9: Đánh giá sai lệch hình dáng hình học mối hàn theo tiêu chuẩn ASME BPE .15 Hình 3.1: Cắt ống máy cắt dây CNC 17 Hình 3.2: Căn 18 Hình 3.3: Góc điện cực 450 18 Hình 3.4: Cữ để đo góc điện cực 18 Hình 3.5: Sơ đồ đấu nối thiết bị 19 Hình 3.6: Nối máy hàn theo sơ đồ 19 Hình 3.7: Gá ống lên thiết bị hàn tự động 20 Hình 3.8: Nhập thơng số đầu vào 20 Hình 3.9: Vị trí cắt đơi ống 21 Hình 3.10: Biên dạng mẫu thử kéo dạng ống .21 Hình 3.11: Mẫu thử kéo sau cắt từ ống đánh số thứ tự trước kéo 21 Hình 3.12: Máy thử bền kéo 22 Hình 3.13: Mẫu sau bị kéo đứt hoàn toàn 22 Hình 3.14: Đúc mẫu keo AB .23 Hình 3.15: Mài mẫu giấy nhám .23 vi Luan van Hình 3.16: Đánh bóng mẫu 23 Hình 3.17: Pha dung dịch tẩm thực 24 Hình 3.18: Dung dịch tẩm thực 24 Hình 3.19: Tẩm thực mẫu .24 Hình 3.20: Kết nối laptop kính, đặt than đo tiến hành đo mẫu 24 Hình 3.21: 25 mẫu phủ dầu bề mặt 25 Hình 4.1: Hình ảnh kích thước ngoại quan mối hàn số 26 Hình 4.2: Hình ảnh kích thước ngoại quan mối hàn số 27 Hình 4.3: Hình ảnh kích thước ngoại quan mối hàn số 28 Hình 4.4: Hình ảnh kích thước ngoại quan mối hàn số 29 Hình 4.5: Hình ảnh kích thước ngoại quan mối hàn số 30 Hình 4.6: Hình ảnh kích thước ngoại quan mối hàn số 31 Hình 4.7: Hình ảnh kích thước ngoại quan mối hàn số 32 Hình 4.8: Hình ảnh kích thước ngoại quan mối hàn số 33 Hình 4.9: Hình ảnh kích thước ngoại quan mối hàn số 34 Hình 4.10: Hình ảnh kích thước ngoại quan mối hàn số 10 35 Hình 4.11: Hình ảnh kích thước ngoại quan mối hàn số 11 36 Hình 4.12: Hình ảnh kích thước ngoại quan mối hàn số 12 37 Hình 4.13: Hình ảnh kích thước ngoại quan mối hàn số 13 38 Hình 4.14: Hình ảnh kích thước ngoại quan mối hàn số 14 39 Hình 4.15: Hình ảnh kích thước ngoại quan mối hàn số 15 40 Hình 4.16: Hình ảnh kích thước ngoại quan mối hàn số 16 41 Hình 4.17: Hình ảnh kích thước ngoại quan mối hàn số 17 42 Hình 4.18: Hình dạng kích thước ngoại quan mối hàn số 18 43 Hình 4.19: Hình dạng kích thước ngoại quan mối hàn số 19 44 Hình 4.20: Hình dạng kích thước ngoại quan mối hàn số 20 45 Hình 4.21: Hình dạng kích thước ngoại quan mối hàn số 21 46 Hình 4.22: Hình dạng kích thước ngoại quan mối hàn số 22 47 Hình 4.23: Hình dạng kích thước ngoại quan mối hàn số 23 48 Hình 4.24: Hình dạng kích thước ngoại quan mối hàn số 24 49 vii Luan van Hình 4.25: Hình dạng kích thước ngoại quan mối hàn số 25 50 Hình 4.26: Bề mặt mẫu số 51 Hình 4.27: Bề mặt mẫu số 52 Hình 4.28 Bề mặt mẫu số 52 Hình 4.29: Bề mặt mẫu số 53 Hình 4.30: Bề mặt mẫu số 54 Hình 4.31 Bề mặt mẫu số 54 Hình 4.32: Bề mặt mẫu số 55 Hình 4.33: Bề mặt mẫu số 56 Hình 4.34: Bề mặt mẫu số 56 Hình 4.35: Bề mặt mẫu số 10 .57 Hình 4.36: Bề mặt mẫu số 11 .58 Hình 4.37: Bề mặt mẫu số 12 .58 Hình 4.38: Bề mặt mẫu số 13 .59 Hình 4.39: Bề mặt mẫu số 14 .60 Hình 4.40: Bề mặt mẫu số 15 .60 Hình 4.41: Bề mặt mẫu số 16 .61 Hình 4.42: Bề mặt mẫu số 17 .62 Hình 4.43: Bề mặt mẫu số 18 .62 Hình 4.44: Bề mặt mẫu số 19 .63 Hình 4.45: Bề mặt mẫu số 20 .64 Hình 4.46: Bề mặt mẫu số 21 .64 Hình 4.47: Bề mặt mẫu số 22 .65 Hình 4.48: Bề mặt mẫu số 23 .66 Hình 4.49: Bề mặt mẫu số 24 .66 Hình 4.50: Bề mặt mẫu số 25 .67 Hình 4.51: Đồ thị kết thử kéo mẫu số 68 Hình 4.52: Đồ thị kết thử kéo mẫu số 69 Hình 4.53: Đồ thị kết thử kéo mẫu số 70 Hình 4.54: Đồ thị kết thử kéo mẫu số 71 viii Luan van Mẫu số 18: Bảng 4.44: Bảng kết thử kéo mẫu số 18 a b (So) Lo Fm (Rm) mm mm mm2 mm kN MPa 1,49 25 37,25 50 7,78 209 Đặc điểm STT NO.18 18 Hình 4.68: Đồ thị kết thử kéo mẫu số 18 Phân tích kết quả: - Mẫu bị kéo đứt với lực 7,78kN, đạt độ bền kéo 209MPa Mẫu bị phá hủy kéo giãn đoạn 1,5mm Mẫu bị kéo đứt vị trí mối hàn độ ngấu mối hàn chưa đạt tiêu chuẩn ASME BPE, ngấu 90% mối hàn, nên khe hở nơi giáp mối vị trí dễ bị kéo đứt Theo tiêu chuẩn ASME IX kiểm tra độ bền kéo mối hàn [mục 2.4.1]:  Mẫu số 18 chưa đạt tiêu chuẩn (Kết so sánh với Bảng 2.2) 85 Luan van Mẫu số 19: Bảng 4.45: Bảng kết thử kéo mẫu số 19 a b (So) Lo Fm (Rm) mm mm mm2 mm kN MPa 1,47 25 36,75 50 8,83 240 Đặc điểm STT NO.19 19 Hình 4.69: Đồ thị kết thử kéo mẫu số 19 Phân tích kết quả: - Mẫu bị kéo đứt với lực 8,83kN, đạt độ bền kéo 240MPa Mẫu bị phá hủy kéo giãn đoạn 1,6mm Mẫu bị kéo đứt vị trí mối hàn độ ngấu mối hàn chưa đạt tiêu chuẩn ASME BPE, ngấu 90% mối hàn, nên khe hở nơi giáp mối vị trí dễ bị kéo đứt Theo tiêu chuẩn ASME IX kiểm tra độ bền kéo mối hàn [mục 2.4.1]:  Mẫu số 19 chưa đạt tiêu chuẩn (Kết so sánh với Bảng 2.2) 86 Luan van Mẫu số 20: Bảng 4.46: Bảng kết thử kéo mẫu số 20 a b (So) Lo Fm (Rm) mm mm mm2 mm kN MPa 1,48 25 37 50 19,84 536 Đặc điểm STT NO.20 20 Hình 4.70: Đồ thị kết thử kéo mẫu số 20 Phân tích kết quả: - Mẫu bị kéo đứt với lực 19,84kN, đạt độ bền kéo 536MPa - Mẫu bị phá hủy kéo giãn đoạn 14,5mm Mẫu thử bị phá hủy vị trí kim loại độ ngấu mối hàn ngấu hồn tồn Khi độ bền kéo mối hàn cao độ bền kéo kim loại mối hàn hình thành từ kim loại nung chảy nên sau hóa rắn, tính mối hàn cao kim loại nền, kim loại bị phá hủy trước mối hàn bị phá hủy Theo tiêu chuẩn ASME IX kiểm tra độ bền kéo mối hàn [mục 2.4.1]:  Mẫu số 20 đạt tiêu chuẩn (Kết so sánh với Bảng 2.2) 87 Luan van Mẫu số 21: Bảng 4.47: Bảng kết thử kéo mẫu số 21 a b (So) Lo Fm (Rm) mm mm mm2 mm kN MPa 1,46 25 36,5 50 12,53 343 Đặc điểm STT NO.21 21 Hình 4.71: Đồ thị kết thử kéo mẫu số 21 Phân tích kết quả: - Mẫu bị kéo đứt với lực 12,53kN, đạt độ bền kéo 343MPa Mẫu bị phá hủy kéo giãn đoạn 3,1mm Mẫu bị kéo đứt vị trí mối hàn độ ngấu mối hàn chưa đạt tiêu chuẩn ASME BPE, ngấu 90% mối hàn, nên khe hở nơi giáp mối vị trí dễ bị kéo đứt Theo tiêu chuẩn ASME IX kiểm tra độ bền kéo mối hàn [mục 2.4.1]:  Mẫu số 21 chưa đạt tiêu chuẩn (Kết so sánh với Bảng 2.2) 88 Luan van Mẫu số 22: Bảng 4.48: Bảng kết thử kéo mẫu số 22 a b (So) Lo Fm (Rm) mm mm mm2 mm kN MPa 1,49 25 37,25 50 1,96 53 Đặc điểm STT NO.22 22 Hình 4.72: Đồ thị kết thử kéo mẫu số 22 Phân tích kết quả: - Mẫu bị kéo đứt với lực 1,96kN, đạt độ bền kéo 53MPa Mẫu bị phá hủy kéo giãn đoạn 0,3mm - Đây mẫu có độ bền kéo thấp 25 thực nghiệm, lí mẫu có độ bền kéo thấp thông số hàn khơng hợp lí, cường độ dịng hàn thấp với tốc hàn hàn cao nhất, khiến mối hàn chưa đủ thời gian để nung chảy kim loại Kết bề rộng mối hàn đạt 2,41mm độ ngấu 0,23mm, dễ bị kéo đứt vị trí giáp mối Theo tiêu chuẩn ASME IX kiểm tra độ bền kéo mối hàn [mục 2.4.1]:  Mẫu số 22 chưa đạt tiêu chuẩn (Kết so sánh với Bảng 2.2) 89 Luan van Mẫu số 23: Bảng 4.49: Bảng kết thử kéo mẫu số 23 a b (So) Lo Fm (Rm) mm mm mm2 mm kN MPa 1,47 25 36,75 50 21,41 583 Đặc điểm STT NO.23 23 Hình 4.73: Đồ thị kết thử kéo mẫu số 23 Phân tích kết quả: - Mẫu bị kéo đứt với lực 21,41kN, đạt độ bền kéo 583MPa - Mẫu bị phá hủy kéo giãn đoạn 18,2mm Mẫu thử bị phá hủy vị trí kim loại độ ngấu mối hàn ngấu hồn tồn Khi độ bền kéo mối hàn cao độ bền kéo kim loại mối hàn hình thành từ kim loại nung chảy nên sau hóa rắn, tính mối hàn cao kim loại nền, kim loại bị phá hủy trước mối hàn bị phá hủy Theo tiêu chuẩn ASME IX kiểm tra độ bền kéo mối hàn [mục 2.4.1]:  Mẫu số 23 đạt tiêu chuẩn (Kết so sánh với Bảng 2.2) 90 Luan van Mẫu số 24: Bảng 4.50: Bảng kết thử kéo mẫu số 24 a b (So) Lo Fm (Rm) mm mm mm2 mm kN MPa 1,46 25 36,5 50 12,6 345 Đặc điểm STT NO.24 24 Hình 4.74: Đồ thị kết thử kéo mẫu số 24 Phân tích kết quả: - Mẫu bị kéo đứt với lực 12,6kN, đạt độ bền kéo 345MPa Mẫu bị phá hủy kéo giãn đoạn 2,65mm Mẫu bị kéo đứt vị trí mối hàn độ ngấu mối hàn chưa đạt tiêu chuẩn ASME BPE, ngấu 90% mối hàn, nên khe hở nơi giáp mối vị trí dễ bị kéo đứt Theo tiêu chuẩn ASME IX kiểm tra độ bền kéo mối hàn [mục 2.4.1]:  Mẫu số 24 chưa đạt tiêu chuẩn (Kết so sánh với Bảng 2.2) 91 Luan van Mẫu số 25: Bảng 4.51: Bảng kết thử kéo mẫu số 25 a b (So) Lo Fm (Rm) mm mm mm2 mm kN MPa 1,49 25 37,25 50 17,05 458 Đặc điểm STT NO.25 25 Hình 4.75: Đồ thị kết thử kéo mẫu số 25 Phân tích kết quả: - Mẫu bị kéo đứt với lực 17,05kN, đạt độ bền kéo 458MPa Mẫu bị phá hủy kéo giãn đoạn 7,5mm Mẫu bị kéo đứt vị trí mối hàn độ ngấu mối hàn chưa đạt tiêu chuẩn ASME BPE, ngấu 90% mối hàn, nên khe hở nơi giáp mối vị trí dễ bị kéo đứt Theo tiêu chuẩn ASME IX kiểm tra độ bền kéo mối hàn [mục 2.4.1]:  Mẫu số 25 chưa đạt tiêu chuẩn (Kết so sánh với Bảng 2.2) 92 Luan van 4.4 Tổng hợp kết kiểm tra mối hàn Bảng 4.52: Tổng hợp kết kiểm tra kim tương kiểm tra độ bền kéo 25 mẫu Vật liệu: SS304 Bề dày: 1,5mm Chiều dài: 100mm Kết thử nghiệm Chiều Thời Góc Cường Tốc dài hồ gian Bề rộng Độ ngấu Nhóm STT điện độ dịng độ, Độ bền kéo, quang, xung, mối hàn, mối hàn, cực, độ hàn, A mm/ph MPa mm x0,01s mm mm 30 92 72 10 296 2,72 0,6 A B C D E 30 1,25 112 108 15 30 1,5 133 144 20 30 1,75 152 180 25 30 174 216 30 45 112 144 25 45 1,25 133 180 30 45 1,5 152 216 10 45 1,75 174 72 15 10 45 92 108 20 11 60 133 216 15 12 60 1,25 152 72 20 13 60 1,5 174 108 25 14 60 1,75 92 144 30 15 60 112 180 10 16 90 152 108 30 17 90 1,25 174 144 10 18 90 1,5 92 180 15 19 90 1,75 112 216 20 20 90 133 72 25 21 120 174 180 20 22 120 1,25 92 216 25 23 120 1,5 112 72 30 24 120 1,75 133 108 10 25 120 152 144 15 93 Luan van 3,63 4,67 4,99 5,28 4,04 4,55 2,84 6,9 4,32 5,54 3,77 6,72 3,61 2,22 3,83 3,73 2,71 3,57 5,78 4,88 2,41 4,79 3,44 3,89 0,74 0,7 0,95 1,5 1,43 1,36 0,35 1,5 0,96 1,4 0,53 1,5 0,8 0,25 1,5 0,71 0,45 0,62 1,38 0,9 0,23 1,5 0,58 0,64 334 421 481 618 500 597 326 629 617 323 403 554 459 154 582 403 209 240 536 343 53 583 345 458 Bảng 4.53: Bảng đánh giá kết kiểm tra kim tương kiểm tra độ bền kéo 25 mối hàn theo tiêu chuẩn ASME IX ASME BPE Vật liệu: SS304 t = 1,5mm Chiều dài: 100mm Kết thử nghiệm Chiều Thời Góc Cường Tốc dài hồ gian Độ bền Nhóm STT điện độ dịng độ, Bề rộng, Độ ngấu, quang, xung, kéo, cực, độ hàn, A mm/ph ≥ 3t ≥ 0,9t mm x0,01s ≥ 500MPa 30 92 72 10 F F F A B C D E 30 1,25 112 108 15 30 1,5 133 144 20 30 1,75 152 180 25 30 174 216 30 45 112 144 25 45 1,25 133 180 30 45 1,5 152 216 10 45 1,75 174 72 15 10 45 92 108 20 11 60 133 216 15 12 60 1,25 152 72 20 13 60 1,5 174 108 25 14 60 1,75 92 144 30 15 60 112 180 10 16 90 152 108 30 17 90 1,25 174 144 10 18 90 1,5 92 180 15 19 90 1,75 112 216 20 20 90 133 72 25 21 120 174 180 20 22 120 1,25 92 216 25 23 120 1,5 112 72 30 24 120 1,75 133 108 10 25 120 152 144 15 Trong đó: F: Fail (Không đạt) F P P P F P F P F P F P F F F F F F P P F P F F P: Pass (Đạt) 94 Luan van F F F P P P F P F P F P F F P F F F P F F P F F F F F P P P F P P F F P F F P F F F P F F P F F  Dựa vào Bảng 4.53, thấy rằng: Số mối hàn đạt tiêu chuẩn ASME IX bề rộng mối hàn: 10 mối hàn Số mối hàn đạt tiêu chuẩn ASME BPE độ ngấu: mối hàn Số mối hàn đạt tiêu chuẩn ASME IX độ bền kéo: mối hàn Trong đó, thấy với cường độ dịng hàn 174A nhóm góc độ điện cực, số mối hàn đạt tiêu chuẩn nhiều (3/5 mối hàn) so với cường độ dòng hàn khác Vì vậy, khảo sát ảnh hưởng góc độ điện cực dịng hàn 174A, thơng số khác có thay đổi khơng nhiều khơng ảnh hưởng đến khảo sát Bảng 4.54: Tổng hợp kết đạt tiêu chuẩn dòng hàn 174A Vật liệu: SS304 Bề dày: 1,5mm Chiều dài: 100mm Kết thử nghiệm Chiều Thời Góc Cường Tốc dài hồ gian Bề rộng Độ ngấu Nhóm STT điện độ dịng độ, Độ bền kéo, quang, xung, mối hàn, mối hàn, cực, độ hàn, A mm/ph MPa mm x0,01s mm mm A 30 174 216 30 5,28 1,5 618 D E 45 60 90 120 1,75 1,5 1,25 174 174 174 174 72 108 144 180 15 25 10 20 6,9 6,72 3,73 4,88 1,5 1,5 0,71 0,9 700 600 500 400 300 Độ bền kéo (Mpa) C 13 17 21 Bề rộng độ ngấu (mm) B 200 100 0 13 17 21 Mã mối hàn Bề rộng (mm) Độ ngấu (mm) Độ bền kéo (MPa) Biểu đồ 4.1: Sự ảnh hưởng góc độ điện cực đến thông số hàn 95 Luan van 629 554 403 343 - -  Nhận xét Tại mối hàn số (5): mối hàn đạt tiêu chuẩn bền kéo, bề rộng, độ ngấu So với Hình 2.4, góc điện cực 300 bề rộng mối hàn có xu hướng lớn hơn, độ ngấu nhỏ Tại mối hàn số (9): mối hàn đạt tiêu chuẩn bền kéo, bề rộng, độ ngấu So với Hình 2.4, góc điện cực 450 bề rộng mối hàn có xu hướng nhỏ hơn, độ ngấu lớn so với góc 300 Nhưng bề rộng mối hàn số (9) lại lớn so với mối hàn số (5) (6,9 mm so với 5,28 mm) Nguyên nhân chủ yếu mối hàn có tốc độ hàn chậm nhiều so với mối hàn số (5) (72 mm/ph so với 216 mm/ph) cường độ dịng hàn mà tốc độ chậm mối hàn tạo lớn, độ ngấu lớn Các thơng số khác mối hàn (9) có thay đổi không nhiều nên không ảnh hưởng lớn hình dáng mối hàn - Tại mối hàn số (13): mối hàn đạt tiêu chuẩn bền kéo, bề rộng, độ ngấu So với Hình 2.4, góc điện cực 600 bề rộng mối hàn có xu hướng nhỏ hơn, độ ngấu lớn so với góc 450 Mối hàn với Hình 2.4 so với mối hàn (9) Tuy thơng số có vài thay đổi nhỏ, không ảnh hưởng nhiều đến biên dạng mối hàn - - Tại mối hàn số (17): mối hàn không đạt tiêu chuẩn bền kéo, bề rộng, độ ngấu So với Hình 2.4, góc điện cực 900 bề rộng mối hàn có xu hướng nhỏ hơn, độ ngấu lớn so với góc 600 Một phần mối hàn bị lệch nhìn Hình 4.42, ngun nhân chủ yếu tốc độ dòng hàn cao nên mối hàn không đạt tiêu chuẩn Tại mối hàn số (21): mối hàn đạt tiêu chuẩn bề rộng bền kéo độ ngấu khơng đạt So với Hình 2.4, góc điện cực 1200 bề rộng mối hàn có xu hướng nhỏ độ ngấu lớn so với mối hàn so sánh trước Do thông số thay đổi không nhiều nên không ảnh hướng đến biên dạng mối hàn Nguyên nhân làm cho mối hàn có độ ngấu khơng đạt từ Hình 4.46, dễ dàng thấy mối hàn hoàn toàn bị lệch bên làm cho phần ngấu hồn tồn khơng nằm trùng đường giáp mối, nên thử kéo làm bền kéo mối hàn không đạt tiêu chuẩn 96 Luan van CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Sau tiến hành hàn thực nghiệm 25 mối hàn giáp mối ống inox 304, đường kính 76mm, dày 1,5mm Các mẫu đưa kiểm nghiệm độ bền kéo kiểm tra kim tương theo tiêu chuẩn ASME BPE ASME IX với mục đích nghiên cứu ảnh hưởng góc độ điện cực đến thơng số mối hàn Từ đó, thu kết luận sau:  Góc độ điện cực ảnh hưởng trực tiếp đến biên dạng, độ ngấu mối hàn Góc điện cực nhỏ mối hàn có bề rộng lớn độ ngấu nhỏ hai thơng số thay đổi góc điện cực tăng dần  Biên dạng độ ngấu mối hàn ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền kéo Dựa vào Biểu đồ 4.1, thấy bề rộng mối hàn tăng độ bền kéo tăng, độ ngấu tăng độ bền kéo tăng  Khi hàn thơng số thơng số có thay đổi khơng nhiều khác góc độ điện cực Thì biên dạng mối hàn tuân theo Hình 2.4 5.2 Kiến nghị Do hạn chế điều kiện kinh tế cơng nghệ Cho nên đề tài cịn nhiều khuyết điểm thiếu sót chưa khắc phục Vì để tiếp tục hồn thiện đề tài, chúng em có số kiến nghị cho nghiên cứu sau: - - - Số lượng mẫu thử để kiểm nghiệm nhiều để đánh giá xác độ tin cậy cao Việc kiểm tra kim tương mối hàn đòi hỏi tốn nhiều thời gian, cần nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị thơng minh đánh giá chất lượng mối hàn sau hàn ống inox mà không cần kiểm tra kim tương tăng hiệu suất cơng việc tập trung nghiên cứu sâu đề tài Tập trung phát triển thông số hàn đạt u cầu để tìm thơng số hàn tốt nhất, từ suy thơng số hàn thay đổi kích thước đường kính ống inox cách xác Cần đa dạng bề dày vật liệu để đánh giá xác chất lượng mối hàn dựa quy trình hàn, thông số hàn đề xuất 97 Luan van TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Janos Dobranszky (research group for Metals Technology of Hungarian Academy of Sciences), “Characterisation of the plasma shape of the TIG welding arc” [2] Nitish Kumar Singh, Sharad K Pradhan (2020), “Experimental and numerical investigations of pipe orbital welding process”, Elsevier, Materials Today: Proceedings [3] Omkar Joshi, Dr Arunkumar (2015), “Overview of Orbital Welding Technology”, IJISET - International Journal of Innovative Science, Engineering & Technology, Vol Issue 12 [4] Stainless Steel: Tables of Technical Properties, Euro Inox [5] Elderfield & Hall / Pro-Fusion, “Setting up and determining parameters for orbital tube welding” [6] Diamond Ground Products (Nineth Printing: June 2013), “TUNGSTEN GUIDEBOOK” [7] “ASME Boiler & Pressure Vessel Code”, section IX, 2015 [8] Barbara K.Henon, Ph.D, “Orbital Welding in Compliance with the New ASME Bioprocessing Equipment (BPE) 1997 Standard”, The Official Journal of ISPE, Vol 19, No.1 98 Luan van S K L 0 Luan van ... ảnh hưởng góc độ điện cực đến thơng số mối hàn nhằm tìm mối hàn tốt Kết nghiên cứu: - Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến hình dáng, chất lượng mối hàn hàn theo quỹ đạo, từ tìm thơng số tốt ảnh hưởng. .. đạo hệ kín Nghiên cứu ảnh hưởng góc độ điện cực ống inox 304 đường kính 76 mm dày 1,5 mm 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu Khảo sát ảnh hưởng góc độ điện cực đến thơng số mối hàn hàn giáp mối ống inox... tiêu đề tài: - Nghiên cứu ảnh hưởng góc độ điện cực đến thông số mối hàn hàn theo quỹ đạo - Phân tích đưa kết luận việc góc độ điện cực ảnh hưởng Tính sáng tạo: - Ứng dụng cơng nghệ hàn Orbital